在建铁路隧道和路基基底岩溶物探技术探讨

研究目的:2013年11月17日中国铁路总公司工管中心下发《关于开展在建铁路隧道、路基基底岩溶探测工作的通知》,要求对在建铁路的隧道和路基基底岩溶开展物探。近3年来在贵广等线的在建铁路上通过开展大量的物探工作,在取得一些效果的同时也发现诸多问题,如物探成果资料难以满足岩溶病害整治设计的需要等,因此本文研究探讨所存在的问题,从而为物探工作正确定位和改进今后隧道和路基的岩溶探测方案提供依据。研究结论:(1)对于在建铁路隧道和路基基底岩溶物探,由于现场难以具备地球物理勘探前提条件、所选物探方法的局限性以及采用物探不能直接探测地下裂隙水等原因,只能部分解决隧底和路基基底的岩溶探测问题;(2)物探属于间接性勘探手段,并且为排除物探结果的多解性,应采用综合岩溶勘探手段,即选择30%的物探异常进行开挖揭示或验证性钻探;(3)当验证钻探资料表明岩溶特别发育时,应选择跨孔电磁波(地震波)层析成像法对岩溶进行比较精细的探测,为后续隧道和路基岩溶整治设计提供可靠的基础资料;(4)本研究成果可用于铁路隧道和路基的岩溶探测领域。     

地震CT结合地震映像法综合物探应用研究

研究目的:在铁路勘察过程中,经常遇到诸如采空区等地质隐患。对于这类不规则的地质隐患,物探勘探是一种有效的勘探方法。本文以地震映像法和地震CT法综合应用为例,为充分发挥两种物探方法的优点并互相补充,在测区先开展地震映像法以快速确定采空区的粗略空间展布,再依据地震映像成果布置钻孔,开展地震CT工作,精细探查采空的空间展布。结合工程实例,探讨方法的有效性。研究结论:(1)地震映像法和地震CT法各有优缺点:地震映像法能够高效快捷地确定采空区的平面位置,深度范围误差较大;地震C T分辨率高、可靠性好、图像直观、但需要借助钻探孔才能开展;(2)充分发挥两种物探方法的优点,能够有的放矢,在减少钻孔数量的同时,提高勘探的精度;(3)将两种物探方法综合应用在采空区勘探中是合理的、可行的,对类似的物探工作具有一定的指导意义。     

微动技术在城区不良地质体勘察中的应用研究

研究目的:城区物探环境品质恶劣,地表、地物状态复杂,不同物性的干扰源众多,常规物探方法应用皆存在很大的局限性。在城区物探环境品质评价与对策分析的基础上,引入微动技术作为城区主要物探手段,以城市轨道交通不良地质体勘察为主要工程领域进行微动技术应用,评估、研究其适用性、准确性及可靠性,探寻一条适于城区物探环境的新的有效技术途径。研究结论:(1)通过对城区物探环境品质的综合评价和对策研究,探讨了城区物探面临的局限性和受制约性现状,表明城区物探具有方法创新的技术必要和应用需求;(2)将微动技术作为城区主要勘察手段,在城市轨道交通项目中成功探查并确定了多种不良地质体的地质特征及赋存状况;(3)微动技术在城区物探环境中表现出良好的场地适用性和成果准确性,能为轨道交通等城区工程的设计、施工、排险提供重要物探依据,并进一步消减地质隐患,具备推广应用的潜力。     

综合物探技术在盾构隧道基岩段的应用

为了查明盾构隧道基岩浅埋段各种不良地质作用的分布特征,通过采用高密度电阻率法、浅层地震折射波法、微动勘探法等综合物探技术,对隧道基岩埋深、断裂破碎带及孤石等异常地质状况进行探测及研究。综合比较三种物探手段,结合钻探、地质调查成果,对复合地层进行有效划分,并对盾构选型设计和施工措施提出针对性建议。     

巨型深层岩质滑坡综合物探勘察模式探讨

研究目的:巨型深层岩质滑坡具有成因复杂、规模大、勘察与处治难度大的特点,受地形地质条件和物探方法适用性的限制,单一物探方法往往不能完全有效揭示滑坡的范围、滑面的空间形态。本文以下个寮巨型深层凝灰岩滑坡勘察为例,从地质条件、勘探目的、探查方法等因素出发,研究适用于巨型复杂岩质滑坡综合物探的勘探模式。研究结论:(1)复杂深层岩质滑坡采用在地质调查基础上“综合物探先行”勘察程序是十分有益的,物探测线应沿主轴和垂直坡向呈网布设;(2)高频大地电磁法、高密度电法、浅层地震反射波法结合钻孔电视综合物探勘探模式具有多物性、多尺度探测优势,可有效探测滑坡空间分布形态、周界和滑带特征;(3)物探解译成果较为可靠地反映了滑面(带)的空间展布形态和规律,可作为指导钻探布置和滑坡稳定性分析的重要依据;(4)本研究结论可为巨型深层滑坡勘察提供借鉴。     

包银高铁甘德尔山工程地质选线研究

研究目的:新建包银高铁内蒙段大部位于河套平原内,仅在乌海境内穿越甘德尔山,该区地震烈度高,地质构造复杂,第四系活动断裂、基岩节理裂隙发育,长大裂隙充填铅锌矿且部分段落存在不规则采空,增大了地质选线的难度。为查明区域断裂构造分布特征、铅锌矿采矿分布范围,研究采用地质遥感、物探、地质调绘、钻探相结合的综合勘探方法,开展区域不良地质辨识工作,为地质选线提供基础资料。研究结论:(1)采用地质遥感判释结合现场调查的方式圈定了甘德尔山西缘活动断裂的边界,建议线路以路基形式通过山前活动断裂;(2)查清了甘德尔山体长大断裂构造及铅锌矿采空区分布特征,对甘德尔山区隧道方案进行综合比选,东侧完全绕避采空区方案断裂构造较简单,围岩状况相对较好,且绕避了山体内铅锌矿采空区,整体要优于平面穿采空区纵断面绕避方案和西侧完全绕避采空区方案;(3)本研究结果可应用于山区铁路地质选线工作。     

地震波CT技术在高铁岩溶勘察中的应用

在岩溶发育区域进行高铁地质勘察工作时,为了解决传统的钻探勘察方法周期长、成本投入高等问题,基于跨孔地震波CT成果和钻探成果进行综合分析,得出了可靠的勘察资料。研究表明,(1)将地震波CT技术应用于沪昆高速铁路桥梁工程的桩基勘察中,岩溶结果符合率达到75%以上;(2)采用该方法可以快速揭示岩溶发育区域的地层情况,弥补了钻探勘察周期过长的不足;(3)综合分析地震波CT和钻探勘察成果,认为该墩台处存在较大的古岩溶槽;(4)受被探测岩土体空间赋存条件的限制,后期需要结合钻探成果进行二次或多次复解,以提高解译成果的可靠性。     

地球物理勘探在铁路工程建设中的作用

1 引言 地质测绘加钻探,是铁路工程地质人员所采用的最基本的勘察方法.20世纪50～70年代,铁路地球物理勘探工作主要开展直流电法和地震折射法,应用最广的是以找水为目的的水文地质勘探.当时,在认识上存在两个大的误区:其一是简单地把物理勘探精度与钻探相比,得出了"物探无用"的结论;其二是忽视线状道路工程开展区域性、宏观性地质勘察工作和工程质量检测工作,物探"无用武之地".     

铁路煤矿采空区综合物探技术研究

研究目的:结合我院近年来对采空区的勘察经验,对采空区综合物探方法进行系统的讨论和总结,提出铁路采空区综合物探工作模式,以有效指导今后的采空区勘察工作,优选适宜的综合物探技术,发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险采空地区铁路设计和施工安全提供重要支撑。研究结论:(1)工程物探现已成为解决采空区铁路工程地质问题的首选技术,在调查基础上,对疑似采空区路段物探工作,可用物探结果指导钻探布置;(2)通过研究总结,提出了综合考虑地形、采空区埋深及物探方法适宜性等条件下的采空区勘察综合物探模式;(3)勘察中优选适宜的综合物探技术,清晰揭示了采空区的不良地质体;(4)本研究成果可为采空区铁路、公路、工民建勘察设计提供借鉴。     

高速铁路隧道勘察钻探与物探综合应用分析

为研究鄂西山区某高速铁路隧址区工程地质问题,在勘察过程中采用综合勘探手段,利用钻探、音频大地电磁法、高密度电法,对隧址区地层情况、水文地质和工程地质条件、及其构造断层、岩溶、岩体富水破碎带的空间展布形式进行勘察.并将钻探实际揭露的目标地质体地层情况与物探解译成果进行对比分析.研究表明,物探对地层的岩性以及岩体破碎带的解...     

小煤窑采空区工程地质勘察及稳定性评价

某铁路客运专线DK227+395～DK227+495段邻近小煤窑采空区,为了准确查明采空区工程地质条件,以及小煤窑的采空范围、埋深和边界,分析采空区对铁路工程的影响。克服小煤窑既有资料缺乏、隐伏问题较多等困难,采用资料搜集、地面调查走访、综合物探、钻探验证及室内试验的综合勘察方法,确定了采空范围、塌陷破坏影响边界及安全边界,并对采空区的稳定性进行评价。研究表明:(1)小煤窑采空区走访调查工作是综合勘察手段的基础;(2)采用两种及以上物探方法可以提高物探成果精度及准确度,减少钻探工作量;(3)该小煤窑采空区目前稳定性较差,可采用注浆加固等处理措施。     

牛角坪大桥断层破碎带的综合勘探

结合牛角坪大桥桥址勘察实例,介绍了断层破碎带的综合勘探方法,对钻探和物探手段的鉴别效果进行了比较,并简要分析了造成物探与钻探结果差异的原因,提出综合勘探方法运用的一些基本原则。     

西康铁路增建二线太峪滑坡勘察

太峪滑坡是西康二线控制线路方案的重要工点，在勘察中运用物探、钻探等综合勘探手段，查明了太峪滑坡的特征，进行了滑坡成因分析，评价其稳定性，为地质选线提供了依据。     

新余北站覆盖型岩溶综合物探勘察技术研究

杭长铁路客运专线穿越可溶性岩石区域长度约200 km,大部分为覆盖型岩溶,塌陷现象严重。本文综合利用物探技术中的高频电磁法、激发极化法以及瞬态瑞雷波法,对新余北站DK696+300—DK696+400进行了综合岩溶勘探,分析确定测区潜在岩溶空洞区域,并对物探结果进行了钻孔验证。物探和钻探结果均表明,新余车站测区岩溶较为发育,局部存在较大范围溶洞,需针对不同类型溶洞采同不同的加固处理方法;钻探手段得出的异常体范围较物探手段小,是由于测区强风化层裂隙发育所致,但钻探揭露的异常体位置大多在物探手段圈定的范围之内。     

青藏铁路多年冻土勘察的物探方法选择

在青藏铁路的建设过程中,多年冻土是一个关键问题,而对于多年冻土的勘察,物探作为一种重要的的勘探手段,始终发挥着重要的作用,但是在多年冻土区开展物探工作时,我们并不能完全照搬非冻土区的物探方法所取得的成果.而且会遇到较非冻结区更为复杂和多变的勘测对象.因此,选择合理的工作方法也就显得尤为重要.     

岩溶地区修建客运专线勘察及设计对策研究

研究目的:宁安高铁地处长江以南丘陵地区,湖塘密布,地质条件复杂,铁路沿线可溶岩分布范围较广,碳酸盐岩分布的地段均有岩溶发育,溶蚀现象明显,岩溶发育程度多为中等发育和强烈发育,溶洞多呈串珠状,高铁建设面临的难题是如何有效查明自然地理和地质情况,根据溶洞发育程度,选择适宜的路基、桥梁方案,并做好结构沉降控制。基于此,本文开展岩溶地区勘察勘探方法及对应的结构物设计方案研究,从而保证设计的可靠性。研究结论:(1)岩溶地区勘察应精细调查分析,超前谋划组织,科学管理实施,宜采用钻探取芯试验、地震CT法和管波物探等新技术进行综合勘探,查明岩溶地段岩溶发育和分布情况;(2)岩溶强烈发育地段,考虑工程处理难度及费用,建议有条件情况以桥代路通过;(3)岩溶地段路基宜根据"先探后灌、探灌结合"的原则进行注浆动态设计;(4)岩溶区桥梁桩基础宜根据逐桩钻探资料,布置桩基基础展布图,桩基础需要穿透溶洞,支撑于底部稳定的基岩上,采用不等长桩设计;(5)本研究成果可为岩溶地区地质勘察勘探及结构物地基设计提供理论指导和科学依据。     

济南轨道交通R1线工程勘察重难点分析及建议

针对济南区域特征,详细介绍R1线初勘成果,深入分析下阶段勘察工作的重点、难点问题,如现场难于开展钻探勘察工作、盾构区间隧道近距离施工严重威胁既有构筑物的安全运营、该区水文地质条件复杂等从选择适宜的物探方法、布置合理勘探工作量、实施抽水试验、周边环境专项调查等方面提出有针对性的实施对策,为R1线详勘及后续线路的工程勘察提供参考和支持.     

综合物探方法在隧道超前地质预报中的应用

在隧道超前预报中,受成本、效率、工期等因素的制约,传统钻探法的应用存在很多局限。分析采用综合物探技术进行超前预报的必要性,介绍隧道超前预报中常用的物探方法及其典型成果,提出采用多种物探技术相结合的综合物探预报方法及其最佳组合模式。结合工程实例,验证了综合物探技术在隧道超前预报中的优越性。     

箭竹特大桥堰塞沉积特征及工程地质特性分析

研究目的:堰塞沉积地层是我国西南山区河流中常见的第四纪湖湘沉积地层。本文在地质调查的基础上,通过勘探、物探、原位测试及室内试验等综合勘察方法,阐明箭竹特大桥沉积环境特征,分析堰塞沉积物工程地质特性及桥梁面临的工程地质问题,以期为设计提供准确的基础资料。研究结论:(1)箭竹泥石流堆积体为堰塞坝址所在位置;(2)堰塞沉积物以深色软塑粉质黏土为主,两色韵律纹层不明显,沉积环境存在较长的干旱气候期;(3)堰塞区下游至上游沉积物颗粒和厚度均逐渐增大,最大厚度约35 m,单个沉积韵律层厚度15～26 mm,推测沉积时间大于500年;(4)对室内试验及原位测试成果进行分析,得出沉积物相关物理力学指标供设计参考;(5)软弱地基、砂土液化及潜在的堰塞坝是桥梁面临的主要堰塞工程地质问题;(6)本研究成果可为完善堰塞沉积区铁路选线及工程防护提供借鉴和参考。     

综合勘探在铁路桥梁勘察中的应用

东平线大河北特大桥跨蒙山断裂带及二道河.断裂带上下盘分布石灰岩和片麻岩,石灰岩中溶洞发育,河流阶地第四系地层覆盖较厚,桥址区工程地质条件较为复杂.勘探过程中采用调绘、物探、钻探等综合勘探方法查明了桥址区工程地质条件,选择了合适的基础类型,为桥梁设计提供了充分依据.